产品简述
MS2351M/MS2351D 是一款对数放大器芯片,主要用于接收
信号强度指示 (RSSI) 与 控 制 功 率 放 大 器 , 工 作 频 率 范 围 是
0.05GHz~4.0GHz,动态范围随信号频率不同,可达 35dB 到
45dB。
MS2351M/MS2351D 是电压响应器件,0.05GHz~2.5GHz 频率
范围工作时,典型的输入信号范围均方根值为 1.25mV~224mV 或
-45dBm~0dBm@50Ω。
MS2351M/MS2351D 内部使用 AC 耦合,并提供两种电压输
出。一是从引脚 V_UP 输出;二是从引脚 V_DN 输出,它是 V_UP
电压的反相,且有 2 倍的增益。V_DN 输出从 2.20V 降到接近于地
电位,该输出可以使芯片工作在控制模式。
主要特点
■ 典型条件下动态范围:
0.05GHz~2.5GHz: -45dBm~0dBm@50Ω
2.6GHz~3.0GHz: -40dBm~0dBm@50Ω
3.1GHz~4.0GHz: -35dBm~0dBm@50Ω
■ 10dB 阶跃响应时间:83ns
■ 良好的温度稳定性
■ 单电源供电:2.7V~5.5V
应用
■ 无线终端的接收以及发射信号强度指示
■ 发射机功率测量与控制
产品规格分类
管脚图
管脚说明
如有需求请联系——三亚微科技 王子文(16620966594)
内部框图
极限参数
芯片使用中,任何超过极限参数的应用方式会对器件造成永久的损坏,芯片长时间处于极限工作
状态可能会影响器件的可靠性。极限参数只是由一系列极端测试得出,并不代表芯片可以正常工作在
此极限条件下。
电气参数
除非另外说明,典型条件指 VPOS=3.3V,TA=25°C。
如有需求请联系——三亚微科技 王子文(16620966594)
应用
1. 测量模式
图 1 是测量模式下的连接关系。VPOS 引脚旁边需连接一个 0.1μF 去耦电容。必要时,可在外部电
源和 VPOS 引脚之间串联一个小的电阻或电感,来进一步降低电源噪声。处于正常工作模式时,ENBL
接 VPOS,当 ENBL 接地时,芯片关断。
测量模式时,V_SET 连接 V_UP,这个反馈路径,把对数斜率设定在常用值。1900MHz 时,峰值电
压范围是-58dBV~-13dBV。因此,使用 50Ω 终端时,等效的功率范围是-45dBm0dBm。
测量模式时,V_DN 一般不用。
滤波电容
V_UP 和 V_DN 视频信号带宽大约 3.5MHz。在正弦信号应用时,当输入信号频率远大于 3.5MHz,这时不需要对解调信号进行进一步滤波。当在低频载波幅度调制应用中,需通过增加外部电容 CF(图1)来降低低通角频率。视频信号带宽计算方式为:
2. 控制模式
图 2 是工作在控制模式下的基本连接方式,图 3 是典型应用。从 V_UP 到 VSET 的反馈断开,需要的电压加到 VSET 引脚。当 RFIN 端的信号功率小于 VSET 电压时,V_DN 输出高;当输入信号功率稍微超过 VSET 电压,V_DN 迅速输出到接近地电平。然而,在这个闭环环路中,V_DN 的减小使功率放大器的输出也减小,最终,MS2351M/MS2351D 输入端实际的信号功率和 VSET 引脚所需要的电压达到平衡。输入信号与 VSET 点设置的电压之间的关系遵循 MS2351M/MS2351D 的传输函数(输入信号幅度VS. V_UP)。
例如,VSET=1 时,需要在 RFIN 端输入信号功率 0dBm。相应的,由于天线耦合器的衰减,功率放
大器的输出功率应该大于 0dBm。
当应用在功率放大器的控制环路中时,如图 3,通过可选的 CF,V_UP 可以设定所需要的响应时间。这个控制环路的瞬态响应由滤波电容 CF决定。当 CF大时,该环路无条件稳定,但响应较慢。应该使用使环路可以稳定的最小电容值 CF,需要对特定的功率放大器控制函数衰减。因为不可避免的非线性,CF的选择必须考虑最坏的情况,通常这发生在功率放大器最小输出时。通常,可以通过使用电阻串联 CF的方式,增加一个零点以提高环路动态特性。
MS2351M/MS2351D VSET 端的电压范围是 0V1.1V,典型情况下,它由数模转换器(DAC)驱动。该电压与 MS2351M/MS2351D 的输入信号相比较。VSET 与 RF 输入信号之间任何的不平衡都会被 V_DN校准(V_DN 驱动功率放大器的增益控制引脚)。
必须使用滤波电容 CF以使环路稳定。CF的选择很大程度上依赖于功率放大器的增益控制,而它的频率特性很差,因此一些试验和误差在所难免。实例中,220pF 的电容给予此环路足够的速度,来满足所需频段的时隙要求,同时仍然有稳定的响应。
3. 输入耦合选项
MS2351M/MS2351D 有一个内部输入耦合电容,不需要外部 AC 耦合电容。图 4 显示了窄带、宽带
以及衰减器应用时的匹配网络。可根据实际需要使用史密斯圆图,进行匹配以确定最佳元器件值。
4. 增大测量模式时的对数斜率
对数斜率可以通过图 5 的连接方式增大,以满足最大的输出 V_UP 值,但可用的动态范围会相应的减小,实际中应综合考虑应用环境。
如果使用两个等值电阻(二者阻值都应大于 5kΩ),对数斜率变成原来的两倍。
5. 评估板
图 6 显示了 MS2351M/MS2351D 评估板电路。电路由 2.7V5.5V 的单电源供电,电源由 0.1μF 的电
容去耦。进一步去耦,可以增加一个电阻 R5 或电感。
——爱研究芯片的小王
审核编辑 黄宇
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